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物質の状態変化
🧊 はじめに

はじめに

氷、水、水蒸気——これらは全部「水」という同じ物質です。 でも、見た目も手ざわりもぜんぜんちがいますよね。

その秘密は「温度」にあります。 温度が変わると、物質をつくる小さな「粒(つぶ)」の動き方が変わり、姿が変わるのです。

この「姿が変わること」を「状態変化(じょうたいへんか)」といいます。

🔬 水の温度を変えてみよう!

20°C
液体(水)
-30°C0°C (融点)100°C (沸点)130°C
💡 熱・光・音物質の状態変化

はじめに

氷、水、水蒸気——これらは全部「水」という同じ物質です。 でも、見た目も手ざわりもぜんぜんちがいますよね。

その秘密は「温度」にあります。 温度が変わると、物質をつくる小さな「粒(つぶ)」の動き方が変わり、姿が変わるのです。

この「姿が変わること」を「状態変化(じょうたいへんか)」といいます。

🔬 水の温度を変えてみよう!

20°C
液体(水)
-30°C0°C (融点)100°C (沸点)130°C

物質の3つの状態

🧊 固体(こたい)💧 液体(えきたい)♨️ 気体(きたい)
氷、鉄、ダイヤモンド、ドライアイス水、牛乳、しょうゆ、アルコール水蒸気、酸素、二酸化炭素、窒素
粒のようすぎっしりつまって規則正しく並んでいる少しすきまがあり、ゆっくり動き回れるバラバラに自由に飛び回っている
粒の動きほとんど動けず、その場で小さくふるえるだけゆっくり動き回るはげしく飛び回る
決まった形をもつ容器の形に合わせて変わる決まった形をもたない
体積いちばん小さい固体より大きいとても大きい(液体の約1700倍!)
目で見える?見える見える見えない(湯気は液体の小さなつぶ!)

状態変化の全体図

温度が上がると右上に、下がると左下に変化するよ

融解凝固気化液化昇華昇華🧊固体💧液体♨️気体

6つの状態変化

融解(ゆうかい)固体 → 液体

固体がとけて液体になること。このときの温度を「融点(ゆうてん)」という。純すいな水の融点は0°C。

凝固(ぎょうこ)液体 → 固体

液体が固まって固体になること。このときの温度を「凝固点(ぎょうこてん)」という。純すいな水の凝固点は0°C。融点と同じ温度!

気化(きか)液体 → 気体

液体が気体になること。「蒸発」と「沸とう」の2種類がある(くわしくは「くわしく学ぶ」で)。

液化(えきか)気体 → 液体

気体が冷やされて液体になること。冷たいコップの外側に水てきがつくのがこれ!

昇華(しょうか)①固体 → 気体

固体が液体にならずに直接気体になること。ドライアイスやナフタレン(防虫ざい)がこれ。

昇華(しょうか)②気体 → 固体

気体が液体にならずに直接固体になること。霜(しも)が降りるのがこれ!

入試に出るくわしい知識

入試にチャレンジ

純すいな物は固体、液体、気体のいずれかの状態をとり、その3つの状態は温度を変えることによって、変化させることができます。

たとえば、氷を加熱していく場合、はじめは氷(固体)ですが、 (あ)°Cになると氷がとけ始め、しばらくその温度で一定となります。 さらに加熱を続けると、氷がすべてとけて水(液体)となります。すると、温度が再び上がっていき、100°Cに達すると (い)が始まります。 このように、物の状態が変化することを「状態変化」といいます。

固体と液体は目で見ることができますが、気体は目で見ることができません。また、固体はかたちをもちますが、液体と気体はかたちをもちません。 「状態変化」では、物の性質は変化せずに、体積が変化します。 一般的に、固体、液体、気体の順に体積が大きくなっていく性質があります。

問1 空欄(あ)(い)にあてはまる言葉を答えなさい。
問2 次の①〜④は、それぞれどの状態変化?
固体気体液体
冬の朝、バケツに入れてあった水がこおる。
ドライアイスを空気中に置いておくと、やがて何も残らなくなる。
寒い日の朝、植物に霜(しも)が降りている。
冷たい水をガラスのコップに入れておくと、コップの外側がくもる。
問3 水をやかんで沸かしたとき出てくる白い「湯気」は固体・液体・気体のどれ?
問4 下の図は粒の様子を模型で表したもの。「液体」はどれ?
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Q1 / 6
物質の状態が変わると、体積(大きさ)と重さはどうなる?